Dùng laser truyền dữ liệu tốc độ 1.000 gigabit mỗi giây ở khoảng cách 53 km

Các nhà nghiên cứu ở Đại học ETH Zurich cộng tác với công ty Thales Alenia Space và Cơ quan Nghiên cứu Hàng không và Vũ trụ Quốc gia Pháp (ONERA) để thực hiện thí nghiệm sử dụng chùm laser để truyền dữ liệu quang học qua không trung từ giữa đỉnh núi và thành phố Bern với khoảng cách 53 km.

Thí nghiệm đối mặt nhiều thách thức như nhiễu động không khí và hiện tượng nhiệt nhưng đã thành công.

Nhóm nghiên cứu đã sử dụng chip hệ thống vi cơ điện tử (MEMS) với 97 gương để truyền và đạt băng thông một terabit/giây (tương đương 1.000 gigabit/giây). Khi sử dụng công nghệ tiêu chuẩn hệ thống có thể tăng quy mô lên 40 terabit/giây. Thành công này mở ra khả năng kết nối Internet tốc độ cao, tiết kiệm chi phí, thông qua chòm vệ tinh gần Trái Đất.

Chùm laser phải đối mặt nhiều yếu tố khi truyền qua không khí dày đặc ở gần mặt đất ảnh hưởng tới chuyển động của sóng ánh sáng và truyền dữ liệu. Thách thức lớn nhất là khu siêu đô thị đông đúc, mặt nước của hồ Thun, nhiễu động thất thường của hạt không khí trên dãy núi cao phủ đầy tuyết và máy bay Aare plane, gây ra lỗi trong dữ liệu truyền đi. Ngoài ra, hiện tượng nhiệt khiến không khí nhấp nháy cũng làm gián đoạn tính đồng nhất của chuyển động ánh sáng.

Để hạn chế kỹ thuật của hệ thống laser, các gương hiệu chỉnh sự dịch chuyển pha của chùm laser ở tốc độ 1.500 lần/giây dựa trên bề mặt giao nhau dọc theo độ dốc. Điều này giúp nhóm nghiên cứu có thể truyền nhiều thông tin hơn trên mỗi đơn vị thời gian so với công nghệ vô tuyến dùng trong kết nối Internet vệ tinh.

Công nghệ mới của nhóm nghiên cứu có tiềm năng tác động lớn tới cơ sở hạ tầng Internet toàn cầu, đặc biệt ở khu vực xa xôi hẻo lánh. Trong thí nghiệm, hệ thống có thể dễ dàng tăng quy mô lên 40 kênh và tốc độ truyền 40 terabit/giây, nên đây có thể là lựa chọn thay thế đầy hứa hẹn cho cáp biển sâu hiện nay.